Modulação do conteúdo de lignina em cana-de-açúcar : efeitos inerentes ao metabolismo primário e induzidos por ozônio - Dias, Márcia Gonçalves (2018)
A recalcitrância da parede celular, associada à presença da lignina nos tecidos vegetais, dificulta e torna mais oneroso o uso da biomassa para a produção de etanol de segunda geração. Para driblar este obstáculo, muitos estudos têm sido realizados para compreender o metabolismo da lignina e encontrar formas alternativas de tratamento da biomassa. Recentemente, o ozônio vem sendo aplicado como uma alternativa de pré-tratamento do material lignocelulósico, devido à ação específica sobre a lignina. O presente trabalho possui dois capítulos independentes, e teve como objetivo principal estudar as alterações no conteúdo de lignina em cana-de-açúcar dado as características inerentes aos colmos das variedades estudadas e ao efeito causado pela fumigação aguda com ozônio. No capítulo I, além da quantificação de lignina, determinamos a concentração de açúcares solúveis totais para quatro variedades ¿ RB72454, RB855156, RB867515 e RB9257. Estes dados foram submetidos a análises de correlação e conectância com dados de metabolismo primário previamente obtidos por nosso grupo de pesquisa. A influência da variação da concentração do ácido chiquímico sobre o conteúdo de lignina não pôde ser confirmada através da correlação encontrada entre os dois compostos. Porém, a análise de rede de conectância mostrou que a lignina e o ácido chiquímico estão mais fortemente conectados nas variedades de colheita tardia RB72454 e RB92579. Estas conexões revelam a influência das fases do desenvolvimento vegetal no metabolismo da lignina. No capítulo II, avaliamos as alterações no conteúdo de lignina de folhas de cana-de-açúcar após exposições sucessivas à fumigação com ozônio. Os resultados mostraram uma reação das plantas (despolimerização) aos danos causados pelo estresse oxidativo quando submetidas a um ciclo de fumigação, e um aumento no conteúdo de lignina como uma resposta de memória ao estresse, amplificando suas defesas contra este estresse. O metabolismo da lignina e sua relação com o metabolismo primário é complexo e, no presente estudo, os resultados mostraram que alterações nesta relação podem ser observadas tanto constitutivamente (i.e., inerentes ao desenvolvimento da planta), quanto induzidas por estresse. Ademais, reportamos que, entre as técnicas utilizadas neste trabalho, a rede de conectância e o FT-Raman mostraram-se importantes ferramentas no estudo da lignina.